(57)【要約】【課題】内蔵式のトルク調節技術により、性能及び使用価値を高め、装置統合のペン型電動工具を提供する。【解決手段】ペン型電動工具は、ハウジング１、軸心部材２及び回路基板４を備える。軸心部材２は、ハウジング１内に配設されるとともに、動力源３が一端に接続され、アタッチメントを挟持する挟持部２１が他端に設けられる。挟持部２１には、ハウジング１から突出され、アタッチメントをロックする螺合部材２２が外側に設けられる。回路基板４は、ハウジング１内に配設されるとともに、動力源３に接続される。回路基板４上には、電源入力端４１と、動力源３の回転数を制御する調速機４２とが設けられる。回路基板４上には、トルク・回転数調節ユニット４３が設けられる。トルク・回転数調節ユニット４３は、ハウジング１内に位置し、外的要因に応じて動力源３の回転数を自動的に調整する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング、軸心部材及び回路基板を備えた、ペン型電動工具であって、
前記軸心部材は、前記ハウジング内に配設されるとともに、動力源が一端に接続され、アタッチメントを挟持する挟持部が他端に設けられ、前記挟持部には、前記ハウジングから突出され、前記アタッチメントをロックする螺合部材が外側に設けられ、
前記回路基板は、前記ハウジング内に配設されるとともに、前記動力源に接続され、前記回路基板上には、電源入力端と、前記動力源の回転数を制御する調速機と、が設けられ、
前記回路基板上には、トルク・回転数調節ユニットが設けられ、前記トルク・回転数調節ユニットは、前記ハウジング内に位置し、外的要因に応じて前記動力源の回転数を自動的に調整することを特徴とする、
ペン型電動工具。
【請求項２】
使用者が握りやすいように、前記ハウジングの前端外側に嵌設されるとともに、前記螺合部材の後方に位置するハンドルスリーブをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のペン型電動工具。
【請求項３】
前記ハウジング上の前記軸心部材に対応した箇所に挿設され、前記軸心部材を位置決めして回転することを防ぐ軸心固定部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のペン型電動工具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ペン型電動工具に関し、特に、内蔵式のトルク調節技術により、トルクを自動的に調節し、装置が統合され、使用価値が高い、ペン型電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ペン型電動工具とは、電動彫刻ペン、電動彫刻刀、電動研磨ペン、ペン型電動彫刻装置などを指し、本体の動作方式に採用される回転式、前後往復式及び振動式であっても、手持ち式操作がペンハンド方式である電動工具は全てこれに属する。
このようなタイプの電動工具は、ホームセンターなどでよく見かけるＤＩＹで使用する電動工具及び各種木工内装、工場組立作業、重作業などの「ガン型」又は「異型」の電動工具であり、見た目が明らかに異なる。一般にペン型電動工具に求められる特性は、軽量で使い易いこと、ペンハンド方式による操作性の自由度の高さなどである。
【０００３】
ペン型電動工具は、（１）変圧器（又は充電器）付属型と、（２）コントローラ付属型との２種類に大きく分けられ、入門者向けからハイエンドの製品まで、以下（１）〜（４）の種類に分けられる。
【０００４】
（１）家庭用のＡＣ／ＤＣ変換器を備えた片手ハンドル（Ｈａｎｄ−ｐｉｅｃｅ）型：
これは余暇活動としてＤＩＹを行う者が主な使用グループである。しかし、一般に片手ハンドル製品の機能が本体内部の狭い空間に限定される上、回路基板の面積が制限を受けるため、例えば、オン／オフ、回転数の調整、内蔵電池により充電後携行して使用する（充電器付属型）など、基本的な機能しか備えていなかった。
（２）セミプロフェッショナル級のコントローラ付きハンドル（Ｓｅｍｉ−ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ  Ｈａｎｄ−ｐｉｅｃｅ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）型：
上述した余暇活動にＤＩＹを行う使用者が片手ハンドルなどの製品の性能、機能が不足していると感じる場合、このレベルの製品を選ぶ場合が多い。所謂「コントローラ」とは、電源供給とコントローラ機能とが統合された子機である。制御回路基板がハンドルから独立されている上、多くの空間が得られるため、例えば、モータ正逆転切換、安全ヒューズ、電源指示ランプ、回転数表示など、多くの機能を回路基板に付与することができる。また、コントローラに充電電池が内蔵されていたため、性能及び携帯の利便性が高い。
（３）プロフェッショナル級のコントローラ付きハンドル（Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ  Ｈａｎｄ−ｐｉｅｃｅ  ａｎｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）型：
このレベルの使用者はアマチュアから彫刻師、原型師、ネイリスト、歯科技工士などのプロフェッショナルであり、生産工具として用いる。プロフェッショナル級の使用者は、高安定性、高耐久性及びより多くの豊富な上級機能を備えたコントローラを求めることが一般的である。この規格の回転数、トルクは、上述した各種タイプの数倍であり、コントローラでは、上述した機能以外に、ペダルが外付けされ、モータ回転数制御、トルク自動補償、トルク微調整、外付けされた多数組のハンドル支援などの機能を有する。しかし、より明確な指標としては、長時間の連続操作能力を有するため、より優れた放熱性能、よりスムーズかつ精密なハンドル機構を有する設計により、厳しい使用条件及び環境に対応することができる。
（４）歯科級：
マイクロ型ブラシレスモータ及びハイエンドコントローラが採用され、超高速、モータに負荷がかかるとき、回転数を一定に保持し、静音であるなど、最高レベルの性能が得られる。
【０００５】
しかし、歯科級及びプロフェッショナル級のペン型電動工具は、高価である上、専門的な訓練を受けた者のみが使用でき、一般大衆が求める工具は、十分なパワーを備え、低価格であり、使用し易い物であったが、前述した分類の説明から分かるように、入門機の製品では多くの者のニーズを満たすことができず、モータ動力では単純な使用しかできなかった。特に、回転数が低い場合、モータが被工作物に接触すると直ちに停止し、実際の使用価値が略無くなるまでトルクが小さくなってしまう虞があったため、ＤＩＹが好きな消費者にとって満足できるものではなかった。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、内蔵式のトルク調節技術により、性能及び使用価値を高め、装置統合のペン型電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、ハウジング、軸心部材及び回路基板を備えた、ペン型電動工具であって、前記軸心部材は、前記ハウジング内に配設されるとともに、動力源が一端に接続され、アタッチメントを挟持する挟持部が他端に設けられ、前記挟持部には、前記ハウジングから突出され、前記アタッチメントをロックする螺合部材が外側に設けられ、前記回路基板は、前記ハウジング内に配設されるとともに、前記動力源に接続され、前記回路基板上には、電源入力端と、前記動力源の回転数を制御する調速機と、が設けられ、前記回路基板上には、トルク・回転数調節ユニットが設けられ、前記トルク・回転数調節ユニットは、前記ハウジング内に位置し、外的要因に応じて前記動力源の回転数を自動的に調整することを特徴とする、ペン型電動工具を提供する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案のペン型電動工具は、モータの回転数変化の電圧、電流により、トルク・回転数調節ユニットにより演算し、モータの回転数を自動調整してシミュレーションし、ペン型電動工具の使用価値及び効果を高める。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す分解斜視図である。
【図２】本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す斜視図である。
【図３】本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す組立断面図である。
【図４】本考案の一実施形態に係るペン型電動工具の軸心位置決めを示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の技術手段及びそれにより達成可能な効果を、より完全かつ明白に開示するために、開示した添付の図面及び符号と併せて本考案を以下に詳説する。
【００１１】
図１〜図３を参照する。図１は、本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す分解斜視図である。図２は、本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す斜視図である。図３は、本考案の一実施形態に係るペン型電動工具を示す組立断面図である。
図１〜図３に示すように、本考案の一実施形態に係るペン型電動工具は、少なくともハウジング１、軸心部材２及び回路基板４から構成されてなる。
【００１２】
軸心部材２は、上述したハウジング１内に配設される。軸心部材２は、一端に動力源３が接続され、他端にアタッチメントを挟持する挟持部２１が設けられる。上述した挟持部２１には、上述したハウジング１から突出され、アタッチメントをロックする螺合部材２２が外側に設けられる。
【００１３】
回路基板４は、上述したハウジング１内に配設されるとともに、上述した動力源３に接続される。上述した回路基板４上には、電源入力端４１と、上述した動力源３の回転数を制御する調速機４２と、が設けられる。
【００１４】
上述した回路基板４上には、トルク・回転数調節ユニット４３が設けられる。上述したトルク・回転数調節ユニット４３は、上述したハウジング１内に位置し、外的要因に応じて上述した動力源３の回転数を自動的に調整することができる。
【００１５】
図１〜図３を参照する。図１〜図３に示すように、実際に組立てる際、本考案の一実施形態に係るペン型電動工具のハウジング１は、多種類の形態を有し、例えば、ダブルハウジング型、シングルハウジング型、カバー型など、各メーカーにより様々な形態に設計しても良い。
図１〜図３に示すように、本実施形態では上下のハウジングにより構成されているが、これだけに限定されるわけではない。また、ハウジング１のロックには、ねじによる螺合、爪部による固定、又は、図１〜図３に示すように、ハウジング１の後端に位置する螺設リング１１によりロックしてもよく、上述した電源入力端４１により外部電源に対応して接続してもよいし、内蔵電池の給電端として用いてもよい。
【００１６】
上述した回路基板４を上述したハウジング１内に取付けると、上述した調速機４２が上述したハウジング１の表面から露出され、使用者が操作すると上述した動力源３の回転数を制御することができる（制御スイッチ機能と同様）。上述した動力源３には、モータが採用される。上述した動力源３の出力軸端は、軸心部材２に対応して取付けられる。上述した軸心部材２上には、放熱用のファン２３が設けられ、軸心部材２が旋回するとファン２３も一緒に旋回し、上述した動力源３から発生する熱を効果的に排出させることができる。続いて、上述した軸心部材２の前端の挟持部２１は、上述したハウジング１の外部に位置し、上述した挟持部２１によりアタッチメントを挟持する。例えば、彫刻師、原型師、ネイリスト、歯科技工士などの使用者が使用する生産工具（例えば、彫刻刀アタッチメント、研磨カッターアタッチメントなど）を上述した螺合部材２２により挟持部２１の外側に螺合させ、アタッチメントをロックする。
【００１７】
図１〜図４を参照する。図１〜図４に示すように、使用者が操作するためにペン型電動工具を把持する際、上述したハウジング１前端外側で、上述した螺合部材２２の後方にハンドルスリーブ５を配設して使用者が握りやすいようにしてもよい。使用者がアタッチメントを交換する際、上述したハウジング１上の上述した軸心部材２に対応した箇所に軸心固定部材６を挿設すると、上述した軸心固定部材６が上述した軸心部材２に位置決めされて回転されることを防ぐため、アタッチメントの交換が容易となる（図４を参照する）。
【００１８】
図１〜図４を参照する。図１〜図４に示すように、本実施形態のペン型電動工具により彫刻、研磨を行うとき、上述した動力源（モータ）３により軸心部材２前端のアタッチメントが工作物に接触されると、自然に発生する摩擦力が動力源（モータ）３の回転数を低下させ、使用者が加える力に応じて動力源（モータ）３の回転数の高低を変化させると、上述した回路基板上のトルク・回転数調節ユニット４３により、動力源（モータ）３の回転数が変化する際の電圧、電流を分析し、トルク・回転数調節ユニット４３のプログラムにより演算して自動的に微調整し、「定速のような」バーチャル効果が得られる。
【００１９】
上述したことから分かるように、本考案のペン型電動工具は、従来技術と比べて以下（１）及び（２）の効果を有する。
（１）動力回転数がＬｏｗ側に設定され、トルクがほとんど使用価値の無いほど小さくなり、アタッチメントが工作物に接触してモータが直ちに停止すると、回路基板上に内蔵されたトルク・回転数調節ユニットの技術を利用し、停止しそうになるモータを「トルク自動補償」により調節し、プログラムにより変圧器の出力を調節し、予め設定したギヤ近くまで強制的に回復させることにより、抵抗力の高まりにより遅くなるか停まることを防ぎ、ペン型電動工具の低回転数における実用性を高めることができる。
（２）回路基板上に内蔵したトルク・回転数調節ユニットの技術を利用することにより、補助用の調節コントローラを外付けしなくても、使用し易くて携帯し易い。
【符号の説明】
【００２０】
１  ハウジング
２  軸心部材
３  動力源
４  回路基板
５  ハンドルスリーブ
６  軸心固定部材
１１  螺設リング
２１  挟持部
２２  螺合部材
２３  ファン
４１  電源入力端
４２  調速機
４３  トルク・回転数調節ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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